Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

2.13: Хімічна реакція

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    19371

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Малюнок\(\PageIndex{1}\) (Кредит: Wisewire - «реакція карбонату кальцію з HCl»; Джерело: https://www.flickr.com/photos/158504583@N02/36897234506(opens в новому вікні); Ліцензія: CC-BY 2.0)

    Чи викликає термін хімічна реакція на думку образ, подібний до цього? На знімку хімік змішує хімічні речовини в лабораторії. Багато хімічних реакцій відбуваються в лабораторіях. Однак більшість хімічних реакцій цього не роблять. Де вони виникають? Вони трапляються в усьому світі навколо вас. Вони навіть трапляються всередині вашого власного тіла. Насправді ви живі тільки завдяки безлічі хімічних реакцій, які постійно відбуваються всередині ваших клітин.

    Що таке хімічна реакція?

    Хімічна реакція - це процес, при якому деякі речовини перетворюються на різні речовини. Речовини, які запускають хімічну реакцію, називаються реагентами. Речовини, які виробляються в реакції, називаються продуктами. Реагенти і продукти можуть бути елементами або сполуками. Хімічні реакції представлені хімічними рівняннями, подібними до наведеного нижче, в яких реагенти (зліва) з'єднані стрілкою з продуктами (праворуч).

    Реагенти → Продукція

    Хімічні реакції можуть відбуватися швидко або повільно. Подивіться на дві картинки на малюнку нижче. Обидва являють собою хімічні реакції. На зображенні зліва реакція всередині вогнегасника змушує піну вистрілювати з вогнегасника. Така реакція відбувається практично миттєво. На малюнку праворуч реакція призводить до того, що залізний інструмент перетворюється на іржу. Така реакція відбувається дуже повільно. Насправді може знадобитися багато років, щоб все залізо в інструменті перетворилося на іржу.

    Хімічні реакції можуть бути швидкими або повільними, як вогнегасник або іржавіння
    Малюнок\(\PageIndex{2}\) (Кредит: Вогнегасник: Офіційна сторінка ВМС США; Гвинт: Paulnasca; Джерело: Вогнегасник: http://www.flickr.com/photos/usnavy/7949633444/(opens в новому вікні); Гвинт: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rust_screw.jpg(opens в новому вікні); Ліцензія: CC by 2.0 (відкривається в новому вікні)

    Питання: Що відбувається під час хімічної реакції? Куди йдуть реагенти, і звідки беруться продукти?

    В: Під час хімічної реакції відбуваються хімічні зміни. Деякі хімічні зв'язки розриваються і утворюються нові хімічні зв'язки.

    Ті самі атоми, нові облігації

    Реагенти і продукти в хімічній реакції містять ті ж атоми, але вони переставляються в процесі реакції. В результаті атоми знаходяться в різних комбінаціях в продуктах, ніж вони були в реагентах. Це відбувається тому, що хімічні зв'язки розриваються в реагентах і в продуктах утворюються нові хімічні зв'язки.

    Розглянемо хімічну реакцію, при якій утворюється вода з кисню і водневих газів. На малюнку нижче представлена ця реакція. Зв'язки розриваються в молекулах водню і кисню, а потім в молекулах води утворюються нові зв'язки. Як в реагентах, так і в продуктах є чотири атоми водню і два атома кисню, але атоми поєднуються по-різному у воді.

    Реакція водню і кисню з утворенням води
    Малюнок\(\PageIndex{3}\): (Кредит: CK-12 Foundation; Джерело: CK-12 Foundation; Ліцензія: CC BY-NC 3.0 (відкривається в новому вікні))

    Типи хімічних реакцій

    Хімічна реакція на малюнку вище, при якій утворюється вода з водню і кисню, є прикладом реакції синтезу. У цьому типі реакції два або більше реагентів об'єднуються для синтезу одного продукту. Існує кілька інших типів хімічних реакцій, включаючи реакції розкладання, заміни та горіння. У наведеній нижче таблиці порівнюються ці чотири типи хімічних реакцій.

    Чотири типи хімічних реакцій
    Тип реакції Загальне рівняння Приклад
    Синтез А+Б → C 2Н+ Сл 2 → 2НаКл
    розкладання АБ → А + Б 2Н 2 О →2Н 2 + О 2
    Одинарна заміна А+БК → В+ ЗМІННОГО СТРУМУ 2К + 2Н 2 О → 2КОН + Н 2
    подвійна заміна АБ+ КД → АД + КБ NaCl+ GaF → НаФ + ГКЛ
    згоряння паливо + кисень → вуглекислий газ + вода СН 4 + 2О 2 → СО 2 + 2Н 2 О

    Питання: Горіння деревини - це хімічна реакція. Який це тип реакції?

    Відповідь: Горіння деревини - або чогось іншого - це реакція горіння. У прикладі згоряння в таблиці паливо - газ метан (СН 4).

    Енергія в і вихід енергії

    Всі хімічні реакції включають енергію. Енергія використовується для розриву зв'язків в реагентах, а енергія виділяється, коли в продуктах утворюються нові зв'язки. У плані енергії існує два типи хімічних реакцій: ендотермічні реакції і екзотермічні реакції.

    • В екзотермічних реакціях виділяється більше енергії при утворенні зв'язків в продуктах, ніж використовується для розриву зв'язків в реагентах. Ці реакції виділяють енергію в навколишнє середовище, часто у вигляді тепла або світла.
    • В ендотермічних реакціях для розриву зв'язків в реагентах використовується більше енергії, ніж виділяється при утворенні зв'язків в продуктах. Ці реакції поглинають енергію з навколишнього середовища.

    Питання: Коли справа доходить до енергії, який тип реакції є спалювання деревини? Це ендотермічна реакція або екзотермічна реакція? Як ви можете сказати?

    Відповідь: Горіння деревини - це екзотермічна реакція. Ви можете сказати по тепловій та світловій енергії, що виділяється дров'яним вогнем.

    Резюме

    • Хімічна реакція - це процес, при якому деякі речовини, звані реагентами, перетворюються на різні речовини, звані продуктами. Під час реакції в реагентах розриваються хімічні зв'язки і в продуктах утворюються нові хімічні зв'язки.
    • Типи хімічних реакцій включають синтез, розкладання, заміщення та реакції горіння.
    • Всі хімічні реакції включають енергію. Екзотермічні реакції виділяють більше енергії, ніж використовують. Ендотермічні реакції використовують більше енергії, ніж виділяють.

    Рецензія

    1. Що таке хімічна реакція?
    2. Напишіть загальне хімічне рівняння, яке показує зв'язок продуктів з реагентами в хімічній реакції.
    3. Контрастні екзотермічні та ендотермічні хімічні реакції.